Σήμερα, το Κιργιστάν είναι ένας από τους τρεις κορυφαίους παραγωγούς και εξαγωγείς ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ των χωρών της ΚΑΚ, αλλά αυτό δεν συνέβαινε πάντα. Μέχρι το 1917, στην επικράτεια της χώρας λειτουργούσαν μόνο 5 μικροσκοπικοί σταθμοί άνθρακα και ντίζελ, οι οποίοι ήταν αρκετοί μόνο για φωτισμό δρόμων, μέχρι το 1940 εμφανίστηκαν αρκετοί υδροηλεκτρικοί σταθμοί, αλλά δεν ήταν αρκετοί. Όλα άλλαξαν το 1975, όταν τέθηκε σε λειτουργία ο HPP Toktogul.
Τοποθεσία σταθμού ηλεκτροπαραγωγής
Για την κάλυψη των αναγκών της δημοκρατίας σε ηλεκτρική ενέργεια, αποφασίστηκε να κατασκευαστεί ο υδροηλεκτρικός σταθμός Toktogul στον ποταμό Naryn στο Κιργιστάν, ο οποίος ξεκίνησε το 1962. Το μέρος για την κατασκευή του σταθμού ήταν ένα στενό φαράγγι με βάθος 1.500 μέτρων στα βουνά του Κεντρικού Tien Shan στην έξοδο του ποταμού Naryn από την κοιλάδα Ketmen-Tyube, με κλίση 65 - 70 °. Οι δομές του μελλοντικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής αναπτύχθηκαν λαμβάνοντας υπόψη την αυξημένη σεισμικότητα της περιοχής.
Τεχνολογία Δόμησης
Η πολυπλοκότητα των συνθηκών υπό τις οποίες έπρεπε να λειτουργήσειη κατασκευή απαιτούσε μη τυποποιημένες μηχανολογικές λύσεις. Εδώ εφαρμόστηκε για πρώτη φορά η τεχνολογία της στρώσης στρώσης σκυροδέματος σε μεγάλες επιφάνειες με τη χρήση ηλεκτρικών τρακτέρ ειδικής σχεδίασης. Η μέθοδος σκυροδέτησης χωρίς γερανό, που εφαρμόστηκε κατά την κατασκευή του φράγματος HPP Toktogul, επέτρεψε τη σημαντική μείωση του κόστους, τη μείωση του χρόνου εργασίας και την αύξηση της παραγωγικότητας της εργασίας. Αυτή η τεχνική κατασκευής κατασκευών από σκυρόδεμα μεγάλης κλίμακας έγινε γνωστή ως μέθοδος Toktogul.
Φράγμα και εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας
Αποτέλεσμα απίστευτων προσπαθειών ήταν ένα φράγμα με ύψος 215 και μήκος 292,5 μέτρα, αποτελούμενο από ένα κεντρικό και έξι παράκτια τμήματα. Ο συνολικός όγκος σκυροδέματος που έχει τοποθετηθεί στην κατασκευή είναι 3,2 εκατομμύρια κυβικά μέτρα. Σήμερα, περισσότερες από δύο χιλιάδες συσκευές παρακολουθούν την κατάσταση του φράγματος. Οι εντυπωσιακές διαστάσεις του φράγματος και η πολυπλοκότητα του σχεδιασμού του γίνονται κατανοητές ακόμα και από τη φωτογραφία του HPP Toktogul.
Το ίδιο το κτίριο του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με τέσσερις υδραυλικές μονάδες που βρίσκονται σε δύο σειρές γειτνιάζει με το φράγμα από την κατάντη πλευρά. Οι ακτινωτοί-αξονικοί στρόβιλοι του εργοστασίου κινούν υδρογεννήτριες συνολικής ισχύος 1.200.000 kW. Η ισχύς τροφοδοτείται από τέσσερις μετασχηματιστές ανόδου που συνδέονται με γεννήτριες, που βρίσκονται σε ειδικούς θαλάμους στο επίπεδο του μηχανοστασίου.
Toktogul waterworks
Εκτός από το φράγμα και το κτίριο του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής, το υδροηλεκτρικό συγκρότημα Toktogul περιλαμβάνει αγωγούς νερού τουρμπίνας, μια δεξαμενή, έναν διακόπτη, δύο βαθιά και έναεπιφανειακός υπερχειλιστής.
Το νερό στις τουρμπίνες του Toktogul HPP έρχεται μέσω τεσσάρων αγωγών που βρίσκονται στο κεντρικό τμήμα του φράγματος και έχουν διάμετρο 7,5 μέτρα. Ο υπερχειλιστής έκτακτης ανάγκης πραγματοποιείται με χρήση επιφανειακής αποστράγγισης χωρητικότητας 900 κυβικών μέτρων ανά δευτερόλεπτο και βαθιών υπερχειλιστών διαμέτρου 30 μέτρων, που επικαλύπτονται από ειδικές πύλες.
Ο ανοιχτός διακόπτης του υδροηλεκτρικού συγκροτήματος Toktogul είναι κατασκευασμένος σύμφωνα με ένα τετράγωνο σχέδιο. Χαρακτηριστικά του εδάφους, αυξημένος κίνδυνος πτώσης βράχων, έλλειψη επίπεδου εδάφους και το πλάτος του φαραγγιού έκαναν αυτό το τμήμα του υδροηλεκτρικού συγκροτήματος να βρίσκεται 3,5 χιλιόμετρα από το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας, στην κοιλάδα του ποταμού Kara-Suu.
Toktogul reservoir
Περιτριγυρισμένη από μαγευτικά βουνά, η δεξαμενή του υδροηλεκτρικού σταθμού Toktogul βρίσκεται στην κοιλάδα Ketmen-Tyube και είναι η μεγαλύτερη στην Κεντρική Ασία. Οι διαστάσεις αυτού του υδατικού συστήματος είναι εντυπωσιακές - έχει μήκος 65 χιλιόμετρα και σε ορισμένα σημεία το βάθος φτάνει τα 120 μέτρα. Η επιφάνεια της δεξαμενής είναι περίπου 285 τετραγωνικά χιλιόμετρα, ο όγκος του νερού είναι 195 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα. Η πλήρωσή του ξεκίνησε το 1973 και τελείωσε μόλις τέθηκε σε λειτουργία ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής.
Μυστηριώδες ατύχημα
Τα πρώτα προβλήματα φθοράς ήρθαν στο φως τον Φεβρουάριο του 2008, όταν το επί καθήκοντι προσωπικό του εργοστασίου σταμάτησε μία από τις μονάδες αφού παρατήρησε υψηλό επίπεδο λαδιού στο ρουλεμάν του στροβίλου λόγω ραγισμένων σωλήνων.ψύκτες λαδιού.
27 Δεκεμβρίου 2012 στο Κιργιστάν κηρύχθηκε τρόπος περιορισμένης κατανάλωσης ενέργειας. Ο λόγος ήταν μια κατάσταση έκτακτης ανάγκης στον HPP Toktogul. Το ατύχημα συνέβη στην υδροηλεκτρική μονάδα Νο. 4. Όπως ανέφεραν αργότερα οι ειδικοί, αποδείχθηκε ότι η τσιμούχα λαβύρινθου στον τροχό της γεννήτριας σκίστηκε, εμποδίζοντας την είσοδο νερού κάτω από το κάλυμμα της τουρμπίνας, λόγω της οποίας σχηματίστηκε υπερβολική πίεση εκεί, η οποία απενεργοποίησε μηχανισμών. Παρά τις πρώτες δηλώσεις για το ασήμαντο του συμβάντος, αργότερα ειπώθηκε ότι τα προβλήματα που εντοπίστηκαν έγκαιρα κατέστησαν δυνατή την αποφυγή ενός μεγάλου ατυχήματος παρόμοιου με αυτό που συνέβη στον HPP Sayano-Shushenskaya.
2015-2016 Περιστατικά
Τα γεγονότα του 2012 δεν ήταν τα μόνα σε μια σειρά καταστροφών στον HPP Toktogul. Την τελευταία εβδομάδα του Δεκεμβρίου 2015 σημειώθηκαν δύο έκτακτα περιστατικά στο εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Στις 23 Δεκεμβρίου χάλασε ο μετασχηματιστής της υδροηλεκτρικής μονάδας Νο 2 και στις 28 Δεκεμβρίου λόγω φθοράς των καλωδιακών γραμμών διέρρευσε λάδι από καλώδια υψηλής τάσης. Ως αποτέλεσμα, η παραγωγή ενέργειας μειώθηκε στο μισό - στα 600 MW. Ένα χρόνο αργότερα, στις 15 Δεκεμβρίου 2016, συνέβη ξανά ατύχημα στον HPP Toktogul. Οι ηλεκτρολόγοι απογοήτευσαν ξανά την υδροηλεκτρική μονάδα Νο. 2 - ο βοηθητικός εξοπλισμός της απέτυχε.
Τα τακτικά τεχνικά προβλήματα στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας ώθησαν την κυβέρνηση της Κιργιζίας να αποφασίσει να ξεκινήσει την ανοικοδόμηση και τον εκσυγχρονισμό του μεγαλύτερου υδροηλεκτρικού σταθμού της χώρας. Αναμένεται ότι μετά την ολοκλήρωση των εργασιών, η ισχύς του HPP Toktogul θα αυξηθεί κατά 240 MW και η συνολική διάρκειαη διάρκεια ζωής θα αυξηθεί κατά 35-40 χρόνια. Η ανακατασκευή πραγματοποιείται με τη συμμετοχή ξένων ειδικών, το προγραμματισμένο κόστος θα ξεπεράσει τα 400 εκατομμύρια δολάρια.
